KR0121954B1 - 자동차의 후방 충돌에 의한 충격 흡수 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 충격 흡수 구조에 관한 것으로, 종래에는 보강 브라켓(50)의 끝단이 상기 롱지튜디널(20)의 선단에 접촉되어 있는 상태이기 때문에 충격이 전달된 보강 브라켓(50)에 의해 롱지튜디널(20)의 선단부가 파손되는 경우가 발생하게 된다.

따라서 본 고안에서는, 선후단에 임팩트빔(10)과 롱지튜디널(20)이 볼트(40)로서 접속 고정되는 스테이(30)의 상면으로 경사진 보강 브라켓(50)을 설치한 충격 흡수 구조에 있어서, 상기 보강 브라켓(50)의 길이를 짧게 형성하여 상기 롱지튜디널(20)의 파손을 최대한 보호할 수 있게 한 것으로, 스테이에 상치되는 보강 브라켓의 길이를 짧게 형성해 줌으로써 후방 충돌시 발생되는 충격 에너지 흡수량을 증가시킬수 있게 되는 매우 유용한 발명이다.

Description

자동차의 후방 충돌에 의한 충격 흡수 구조

제1도는 본 발명의 충격 흡수 구조를 보인 분리 사시도.

제2도는 제1도의 결합상태 측단면도.

제3도는 본 발명이 설치된 상태에서 후방 충돌에 따른 변화를 보인 상태도.

제4도는 종래의 충격 흡수 구조를 보인 요부 측단면도.

제5도는 종래 기술에서 후방 충돌에 따른 변화를 보인 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 임팩트빔 20 : 롱지튜디널

22 : 홈 30 : 스테이

40 : 볼트 50 : 보강 브라켓

본 발명은 자동차의 후방충돌에 의한 충격 흡수 구조에 관한 것으로, 더욱 상세히는 강한 후방충돌이 발생하였을 때 그 충격력을 효과적으로 흡수할 수 있도록 함으로써 롱지튜디널의 심한 파손으로 인해 연료 탱크와 연료유 계통이 쉽게 손상됨을 방지하고, 연료유의 유출로 야기되는 화재발생을 최대한 줄일 수 있도록 한 자동차의 후방충돌에 의한 충격흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 앞 뒤에는 바디를 보호하기 위해 범퍼를 설치하고 있으며, 이러한 범퍼는 차량이 장애물에 부딪혔을 때 그 충격으로부터 바디를 최대한 보호하는 역할을 한다. 그리고 상기 범퍼의 종류로는 차량이 저속으로 주행하다가 충돌했을때 발생하는 기계적 에너지를 내부의 우레탄 완충재등이 보다 효과적으로 흡수토록 하여 차체가 최대한 손상을 입지 않도록 구성한 에너지흡수 범퍼(Energy absorbent bumper)가 있고, 에이프런이나 펜더 일부 등을 포함하여 일체로 만든 풀 범퍼(Full bumper)가 있으며, 또한 범퍼를 라디에이터 그릴이나 펜더 일부를 포함해서 일체화시킨 마스크 범퍼(Mask bumper)가 있다.

상기 범퍼중 마스크 범퍼는 주로 스포츠 카에 많이 사용되는 것이고, 풀 범퍼는 합성 수지로서 복잡한 형상의 대형 부재를 성형할 수 있다는 특징을 살려 만든 것이다.

그러나 일반적으로 승용차 등에는 충격 흡수력이 양호한 우레탄 등의 완충재를 사용한 에너지흡수 범퍼를 주로 사용하고 있는 실정이며, 그 구성을 보면 제4도에서 도시한 바와 같이 범퍼 취부용으로 차체에 설치된 롱지튜디널(20), 상기 롱지튜디널(20)에 끼워져 볼트(40)로써 고정되도록 수개의 구멍을 갖는 스테이(30), 그 스테이(30)와 부착되는 임팩트빔(10), 그 임팩트빔(10)의 전방으로 부착되는 폴브라켓(도면중 미도시), 상기 임팩트빔(10)에 조립되는 에너지업소버(도면중 미도시), 주차등 밸브 및 방향지시등 밸브 등이 설치되는 페시어(도면중 미도시)로 구분되고 있다.

이때, 제4도에서와 같이 상기 롱지튜디널(20)의 외부로 노출되는 스테이(30)는 롱지튜디널(20)에 비해 그 강도가 약하므로 이를 보강하기 위해 외부로 노출되는 스테이(30)의 상면에는 그 노출되는 스테이(30)전체에 포개질 수 있는 길이로 보강 브라켓(5)이 일체로 용접되는데, 이와 같이 롱지튜디널(20)의 외부로 노출되는 스테이(30)의 상면 전체에 보강 브라켓(5)이 부착되는 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생한다.

즉, 뒤따라 오는 차량의 추돌로 인해 뒷 범퍼에 강한 충격이 발생하면 그 충격력이 임팩트빔(10)을 통해 스테이(30)에 전달되는데, 이때 롱지튜디널(20)과 임팩트빔(10)사이에 위치된 스테이(30)를 보강하기 위해 그 스테이(30) 상면 전체에 보강 브라켓(5)이 일체로 용접되어 있으므로 스테이(30)와 롱지튜디널(20)의 연접부위(A)(제5도 참조)가 충돌하중에도 일그러져 꺽이지를 못하고 그 충돌하중이 그대로 롱지튜디널(20)에 전달된다.

상기와 같이 되면 롱지튜디널(20)의 부위중 중앙의 보강 브라켓과 연접되는 부위인 연료탱크나 연료유 라인이 위치된 부위(B)(제5도 참조)가 제일 약한 부분이므로 결국 이 부위(B)가 제5도에서와 같이 일그러져 꺽이면서 연료탱크나 연료유가 통과되는 배관의 파손됨이 발생되며, 이에 따라 차량의 후방 충돌시 연료유의 유출로 화재발생이 야기되어 탑승자의 안전에 심각한 위험이 뒤따르게 되는 문제점이 발생한다.

이를 실험치와 대비해 자세히 기술해 보면, 보강 브라켓(5)의 높이(70)×길이(165)일때 가해지는 가속도는 19.8m/sec²이고 이때의 충격 에너지 흡수량은 4.7KJ로 나타났으며, 도면 제5도는 상기한 종래 기술에서 후방 충돌에 따른 롱지튜디널의 변화를 보인 상태도가 잘 나타나 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명은 차량의 후방 충돌시 그 충돌하중을 스테이 부위에서 효과적으로 흡수하여 연료탱크나 연료유 배관이 손상됨을 방지함으로써 후방충돌시 자동차의 화재발생을 억제하여 탑승자를 최대한 보호할 수 있는 자동차의 후방충돌에 의한 충격흡수 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은, 롱지튜디널과 임팩트빔 사이에서 외부로 노출되는 스테이 상면에 스테이 길이의 1/2정도 되는 길이의 보강 브라켓을 저면이 임팩트빔과 면접되도록 스테이의 상면 전방에 일체로 용접 결합하면 후방 충돌에 의한 충돌 에너지를 상기 스테이에서 보다 효과적으로 흡수하여 차량의 화재발생을 억제하고 탑승자를 보호할 수 있으므로 상기 목적이 효과적으로 달성되는 것이다.

이하에서는 본 발명 자동차의 후방 충돌에 의한 충격 흡수 구조에 따른 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의해 자세히 기술하고자 한다.

도면 제1도는 본 발명의 충격 흡수 구조를 보인 분리 사시도이고, 제2도는 제1도의 결합상태 측단면도이다.

이에 도시된 것처럼, 본 발명은 선단이 임팩트빔(10)과 면접된 상태에서 볼트(40)로 체결되고, 후단은 롱지튜디널(20)에 소정깊이로 끼워진 상태에서 볼트(40)로 체결되는 스테이(30)의 상면에 보강 브라켓을 설치함에 있어서, 롱지튜디널(20)과 임팩트빔(10) 사이에서 외부로 노출되는 스테이(30)의 상면 길이에 비해 1/2정도되는 길이의 보강 브라켓(50)을 전면이 임팩트빔(10)과 면접되도록 스테이(30)의 상면에 일체로 용접 설치함을 특징으로 하는 것이다. 그리고, 상기 스테이(30)와 볼트(40)로 체결되는 롱지튜디널(20)의 부위 후방에는 일측에 홈(22)을 형성하여 롱지튜디널(20)에 충돌하중이 전달되면 상기 홈(22)부위가 먼저 일그러지면서 꺽이게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 형성된 본 발명은 뒤따라 오는 차량이 강하게 후방 충돌하면 그 충격력이 임팩트빔(10)을 통해 스테이(30)에 전달되는데, 이때 본 발명은 롱지튜디널(20)과 임팩트빔(10) 사이에서 노출되는 스테이(30)의 면적중 1/2에 해당하는 길이의 보강 브라켓(50)이 임팩트빔(10)에 전면이 밀착된 상태에서 스테이(30) 전방에 용접되어 있으므로 결국 스테이(30)에 전달된 충격하중은 상기 보강 브라켓(50)이 끝나는 부위(C)(제3도 참조)에 집중적으로 미치게 된다.

따라서 본 발명은 보강 브라켓(50)이 끝나는 상기 부위(C)에 충격하중이 집중되어 그 부위(C)가 먼저 일그러지면서 꺽이게 되어 스테이 (30)에 가해진 1차 충격하중을 흡수하여 주는 것이며, 그후 나머지 충격하중이 롱지튜디널(20)에 가해지면 롱지튜디널(20)의 부위중 연료탱크나 연료라인과 어느정도 안전하게 간격이 유지되는 부위에 형성된 홈(22)부위가 제3도에서와 같이 찌그러지면서 2차적으로 충격하중을 흡수하여 주는 것이다.

이를 잘 설명해 주는 실험치를 종래와 대비하여 상세히 설명해 보면, 종래의 기술에서는 앞서 설명한 바와 같이 보강 브라켓(5)의 높이(70)×길이(165)일때 가해지는 가속도는 19.8m/sec²이고 이때의 충격 에너지 흡수량은 4.7KJ로 나타났다. 이에 비하여 본 발명에서는, 보강 브라켓(50)의 높이(80)×길이(85)일때 가해지는 가속도는 18.0/sec²이고 이때의 충격 에너지 흡수량은 6.1KJ로 나타나게 되어 종래보다는 충격 에너지의 흡수량이 증가함을 알 수 있는 것이다.

그러므로 본 발명은 차량운행시 후방에서 강한 충돌이 발생하였을 때 그 충돌하중을 스테이 부위에서 1차적으로 흡수하고, 2차적으로 롱지튜디널의 소정부위에서 충돌하중을 양호하게 흡수하여 연료탱크나 연료유배관이 손상됨을 최대한 방지할 수가 있는 것이며, 이로 인해 후방충돌시 발생할 수 있는 화재발생을 효과적으로 억제할 수 있어 탑승자를 보다 안전하게 보호할 수가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 선단이 임팩트빔(10)과 면접된 상태에서 볼트(40)로 체결되고, 후단은 롱지튜디널(20)에 소정깊이로 끼워진 상태에서 볼트(40)로 체결되는 스테이(30)의 상면에 보강 브라켓을 설치함에 있어서, 롱지튜디널(20)과 임팩트빔(10) 사이에서 외부로 노출되는 스테이(30)의 상면 길이에 비해 1/2 정도되는 길이의 보강 브라켓(50)을 전면이 임팩트빔(10)과 면접되도록 스테이(30)의 상면에 일체로 용접 설치함을 특징으로 하는 자동차의 후방충돌에 의한 충격 흡수 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 스테이(30)와 롱지튜디널(20)의 볼트(40) 체결부위 직후방 일측에 홈(22)을 형성하여 롱지튜디널(20)에 충돌하중이 전달되었을 때 상기 홈(22)부위가 먼저 일그러지면서 꺽이게 한 것을 특징으로 하는 자동차의 후방충돌에 의한 충격 흡수 구조.